Introduzione

Le acciaierie svolgono un ruolo cruciale nel contesto economico-produttivo.
Il settore siderurgico, però, è tanto importante quanto complesso. Infatti, le acciaierie sono ambienti difficili a causa dei sofisticati processi industriali di cui devono necessariamente avvalersi. La gestione efficace di tali complessità richiede competenze tecniche, attenzione alla sicurezza e un forte impegno per la sostenibilità ambientale. Un ausilio tecnologico a supporto del miglioramento dei processi logistici, dell’incremento della qualità e dell’aumento della sicurezza sul lavoro, delle acciaierie e delle aziende che operano nella filiera dell’acciaio, può essere fornito dai Real-Time Locating Systems, sistemi che consentono di monitorare e tracciare in tempo reale la posizione di oggetti, persone o veicoli all’interno dell’ambiente operativo.
Illustriamo in questo articolo perché è così importante rendere più efficiente l’industria dell’acciaio e come questo possa essere fatto proprio grazie all’adozione di tecnologie RTLS.

L’imprescindibile ruolo delle acciaierie nella rete produttiva

Come accennato sopra, le acciaierie svolgono un ruolo fondamentale nel contesto economico-produttivo, per varie ragioni. Infatti, l’acciaio è un materiale fondamentale per l’industria, essendo una delle materie più utilizzate nel settore manifatturiero e nell’ambito delle costruzioni. Viene impiegato per la produzione di automobili, navi, aeromobili, elettrodomestici, attrezzature industriali, ponti, edifici, ecc. Inoltre, l’industria siderurgica supporta un’ampia gamma di settori correlati, come l’estrazione mineraria, la logistica, l’ingegneria e molto altro.
La dimensione globale del mercato dell’acciaio ha raggiunto i 907 miliardi di dollari nel 2022. Il Gruppo IMARC ha previsto che il mercato raggiungerà i 1.077 miliardi di dollari entro il 2028, mostrando un tasso di crescita (CAGR) del 2,8% nel periodo 2023-2028. Questa crescita è attribuibile al crescente utilizzo dell’acciaio nelle applicazioni militari, aerospaziali e navali, alla crescente domanda di elettrodomestici, e alla crescente adozione della materia prima in numerosi beni di consumo.

La filiera dell’acciaio è importante anche per la generazione di posti di lavoro. Infatti, le acciaierie hanno bisogno di personale specializzato per gestire i processi di produzione, manutenzione e logistica all’interno degli impianti. Infine, le acciaierie hanno un ruolo fondamentale per quanto riguarda sostenibilità e riciclaggio: molte di queste aziende, oltre alla produzione di acciaio da minerali di ferro, utilizzano rottami di acciaio riciclati come materia prima. Questo riduce la dipendenza dalle risorse naturali e l’impatto ambientale.

Vediamo di seguito alcune soluzioni che potrebbero essere adatte a contesti complessi come quelli delle acciaierie.

Industria dell’acciaio: migliorare l’efficienza grazie agli RTLS

Alla luce delle osservazioni fatte fin qui, considerata l’importanza delle acciaierie per l’economia e per la catena produttiva, e considerata al contempo la complessità delle attività e dei processi che contraddistinguono questo settore, risulta necessario rendere il più possibile efficienti tutte le attività inerenti all’industria siderurgica, adottando per esempio dei sistemi RTLS.
Va premesso che le acciaierie non sono ambienti facili da trattare a livello di integrazione tecnologica, questo a causa di vari motivi, legati in primo luogo alla materia prima trattata (il ferro – incluse le sue leghe – è fortemente conduttivo, e ciò comporta fenomeni di attenuazione e riflessione dei segnali radio), e anche alla complessità dell’ambiente produttivo che le caratterizzano.
Tuttavia, queste difficoltà possono essere superate. Vediamo di seguito alcune soluzioni che potrebbero essere adottate in contesti difficili come quelli delle acciaierie.

RTLS nelle acciaierie, quali i vantaggi?

L’adozione di sistemi RTLS all’interno delle acciaierie porta vantaggi significativi, in termini di aumento della qualità dei prodotti finiti, controllo in tempo reale del processo produttivo, gestione automatizzata della posizione delle scorte, incremento della sicurezza.

Innanzitutto, la possibilità di accedere in tempo reale ai dati di posizione e allo stato delle risorse che si muovono all’interno dell’impianto siderurgico, fornisce una visibilità costante delle attività di produzione e movimentazione. Questo livello di trasparenza permette una gestione efficace ed efficiente dell’ambiente produttivo, dando la possibilità alle industrie siderurgiche di identificare tempestivamente eventuali inefficienze o problemi e di apportare correzioni immediate. La tempestività di intervento su problemi logistici o di approvvigionamento può evitare costosi ritardi nella produzione e garantire che le operazioni procedano correttamente.

Un altro aspetto di fondamentale importanza è la sicurezza e la salute dei lavoratori delle acciaierie. Queste strutture sono ambienti complessi e potenzialmente pericolosi, dove si possono generare situazioni di interferenza fra persone e veicoli o macchinari. Grazie all’adozione di soluzioni RTLS, è possibile monitorare in tempo reale e prevenire eventuali condizioni di rischio per la sicurezza dei lavoratori. Gli RTLS contribuiscono anche al monitoraggio dei lavoratori solitari, la cui posizione ed il cui stato possono essere monitorati in tempo reale. Infine, in situazioni di evacuazione o soccorso, il sistema RTLS può contribuire a localizzare rapidamente le persone coinvolte, consentendo una gestione più coordinata e tempestiva delle operazioni di salvataggio.

L’efficacia di un sistema RTLS si traduce anche in una riduzione dei costi operativi all’interno dell’acciaieria. La tracciabilità accurata delle risorse, incluse materie prime e attrezzature, aiuta a ridurre i tempi di ricerca e a prevenire perdite, smarrimenti o furti.
La tracciabilità contribuisce, inoltre, a ottimizzare l’utilizzo delle risorse e permette un miglioramento dei processi operativi, riducendo i tempi di inattività e aumentando il rendimento della produzione.

Le tecnologie RTLS per le acciaierie

Occorre premettere che le acciaierie non sono ambienti facili per l’integrazione di sistemi RTLS. In primo luogo, alla materia prima trattata (ferro e sue leghe, acciaio, …): il metallo causa fenomeni di riflessione e rifrazione delle onde radio, che possono avere un impatto significativo sulle prestazioni delle tecnologie wireless alla base degli RTLS. Un altro aspetto è legato alla complessità dell’ambiente produttivo, caratterizzato da ambienti di grandi estensioni, infrastrutture spesso eterogenee, aree indoor e outdoor, presenza di grandi macchinari, veicoli in movimento, ecc… Tuttavia, queste difficoltà possono essere superate e risolte con l’adozione di opportune soluzioni tecnologiche.
Vediamo di seguito alcune soluzioni che potrebbero essere adottate in contesti difficili come quelli delle acciaierie.

Una prima necessità che si presenta tipicamente nelle acciaierie specializzate nella lavorazione del rottame di acciaio è la necessità di identificare con precisione le materie prime che vengono prelevate, in percentuali predefinite, per la creazione di miscele di produzione dell’acciaio. Ai fini di un controllo automatico della produzione e della qualità, è necessario monitorare e certificare che un certo lotto di produzione di uno specifico tipo di acciaio sia stato realizzato con le corrette materie prime, nella giusta proporzione. Questo può essere verificato andando a monitorare in modo puntuale la posizione dei mezzi di prelevamento materiali durante le operazioni di carico. Per la stessa finalità, è necessario verificare in modo automatico che le materie prime in ingresso, costituite da ferroleghe e rottame di acciaio, siano depositate nelle aree corrette, prevendendo eventuali errori umani.

Una necessità analoga si presenta per la gestione del magazzino, dove vengono stoccati i semilavorati (barre, bobine di filo, …) in uscita dalla produzione. In questo caso, l’obiettivo è principalmente legato alle esigenze di un controllo real-time degli stock di magazzino e alla riduzione dei tempi di ricerca.
Un sistema di tracciamento dei processi di produzione e di magazzino sopra esposti, richiede l’adozione di tecnologie RTLS in grado di garantire prestazioni adeguate. Nel caso del controllo dei processi di scarico e carico delle materie prime, una precisione inferiore al metro è necessaria per garantire che il processo sia monitorato in modo corretto. In questo caso, la soluzione ideale si basa sull’adozione della tecnologia RTLS Bluetooth LE con AoA (Angle of Arrival) come quella sviluppata dal nostro partner Quuppa. Grazie all’uso dei tag industriali applicati ai mezzi da tracciare, a speciali antenne in grado di calcolare l’angolo di arrivo del segnale e a software con algoritmi evoluti, è possibile effettuare una localizzazione con precisione inferiore al metro. Queste prestazioni sono raggiunte anche in contesti critici, dove sono presenti grandi cumuli di materiale metallico e autoveicoli di grandi dimensioni in continuo movimento. Le prestazioni di questa tecnologia sono tali da permettere la ricostruzione della forma del veicolo e l’identificazione e localizzazione precisa di sue parti (come, ad esempio, la benna di una pala meccanica). La soluzione AccuRTLS di BlueUp adotta la tecnologia Quuppa per garantire queste prestazioni allo stato dell’arte. Nelle aree outdoor, dove non è richiesta una precisione elevata, l’adozione di tecnologie di localizzazione satellitare può essere la soluzione più semplice. Laddove sia necessario certificare il transito di mezzi in punti o varchi specifici, la tecnologia satellitare può essere integrata con una localizzazione di prossimità basata su beacon BLE.

Uno degli aspetti rilevanti è proprio quello legato alla realizzazione di soluzioni ibride, ovvero soluzioni dove più tecnologie di localizzazione vengono integrate per coprire esigenze funzionali e prestazionali diverse all’interno dello stabilimento. Uno dei vantaggi della tecnologia Bluetooth LE applicata ai sistemi di localizzazione (siano essi con algoritmi AoA oppure di tipo RSSI) è associata al fatto che tutti i terminali mobili, anche industriali, supportano il Bluetooth 4.0 o 5.0: questo consente di trasformare uno smartphone in un tag BLE per RTLS AoA o RSSI, o uno scanner di beacon BLE .

In alcune applicazioni le esigenze di accuratezza sono meno stringenti: ad esempio per creare un inventario in tempo reale dei semilavorati e conoscerne approssimativamente la posizione all’interno di grandi aree di stoccaggio (sia indoor che outdoor) è preferibile avere sistemi RTLS più semplici e scalabili, con un minor tempo di ritorno dall’investimento. Una soluzione ideale in questo caso è costituita dall’adozione delle reti di localizzazione in tecnologia Wirepas Mesh 2.4GHz, che permettono infrastrutture di tracking completamente senza cablaggi, basate sull’uso di ancore a batteria. MeshCube, piattaforma sviluppata da BlueUp e basata su tecnologia Wirepas Mesh 2.4GHZ, è la soluzione ideale per queste applicazioni, in quanto coniuga prestazioni, semplicità, scalabilità con il più basso costo di esercizio sul mercato.

Per le esigenze legate alla sicurezza dei lavoratori, i sistemi RTLS forniscono un valido ausilio nel caso di adozione di tag indossabili con funzionalità avanzate, quali il pulsante di chiamata o sensori di urto e caduta. Tali eventi di allarme sono rapidamente geolocalizzati all’interno dello stabilimento, permettendo di ridurre in modo drastico i tempi di intervento in caso di emergenza legata ad un evento avverso di un operatore. I tag indossabili di BlueUp, nelle diverse tecnologie (Bluetooth LE, Quuppa, Wirepas) integrano tali funzionalità evolute.

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